新教材2023版高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质第2节共价键与分子的空间结构第1课时杂化轨道理论学案鲁科版选择性必修2

第1课时　杂化轨道理论 课程标准 1．了解典型的分子空间构型，能够制作典型分子的空间模型。 2．了解杂化轨道理论，掌握常见的杂化轨道类型。 3．能够应用杂化轨道理论解释典型分子的空间构型。 学法指导 1.通过甲烷分子的空间构型，认识杂化轨道的形成，从而利用杂化轨道理论解释一些分子的空间构型。 2．通过杂化轨道理论可以推得一些常见分子的空间构型，同样也可以根据一些常见分子的空间构型倒推杂化轨道的类型，从而建立一种二者的互推方法。 必备知识·自主学习———新知全解一遍过 知识点一杂化轨道理论 1.甲烷分子的组成和结构 分子式 空间结构 空间填充模型 球棍模型 CH4 2.杂化轨道理论 (1)杂化原子轨道(杂化轨道) ①原子轨道的杂化：原子内部_____的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程。 ②杂化轨道：原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道叫杂化原子轨道，简称_____。 ③特点：形成杂化轨道可以使原子与其他原子的原子轨道成键时重叠的程度_____，形成的共价键更牢固。 (2)甲烷中碳原子的杂化类型 学思用 1．下面是甲烷分子的几种结构示意图、球棍模型和空间填充模型，它们都是甲烷分子构型的几种直观表示方式： 甲烷分子为什么是正四面体形的分子？ 甲烷分子的中心碳原子采用的是什么杂化类型？ 2．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)有多少个原子轨道发生杂化就形成多少个杂化轨道。(　　) (2)杂化轨道用于形成π键。(　　) 知识点二杂化轨道类型及典例分析 1.杂化轨道的类型 杂化类型 sp sp2 sp3 参与杂化的原子轨道及数目 ____个s轨道和____个p轨道 ____个s轨道和____个p轨道 ____个s轨道和____个p轨道 杂化轨道的数目 ____个 ____个 ____个 杂化轨道间的夹角 180° 120° 109°28′ 空间构型 _____形 _____形 _____形 实例 C2H2、BeCl2 C2H4、BF3 CH4、CCl4 2.苯分子的空间构型分析 (1)苯的空间构型 (2)苯分子中的大π键：六个碳原子上各有一个未参与杂化的垂直于碳环平面的_____轨道，这六个轨道以“_____”的方式形成含有六个电子、属于六个碳原子的_____。 微点拨 sp、sp2两种杂化形式中还有未参与杂化的p轨道，可用于形成π键，而杂化轨道只用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对。 学思用 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)1个s轨道和2个p轨道能形成sp杂化轨道。(　　) (2)轨道杂化的目的是使原子轨道重叠程度更大，因此杂化前后轨道的形状、轨道的伸展方向及轨道的个数均发生改变。(　　) (3)杂化轨道间的夹角与分子的键角一定一致。(　　) (4)乙烯分子中的碳原子上的价电子全部参与杂化。(　　) (5)在乙烯分子和苯分子中，成键碳原子都采用sp2杂化方式，因此两者的化学性质相同。(　　) 2．下列各项中分子的中心原子形成的杂化轨道类型相同的是(　　) A．CO2与H2O B．CH4与NH3 C．BeCl2与BF3 D．C2H2与C2H4 关键能力·课堂探究———学科素养全通关 提升点杂化轨道与分子空间构型的关系 1.判断中心原子杂化轨道类型的方法 判断依据 判断方法 根据杂化轨道的立体构型判断 ①若杂化轨道在空间的分布呈四面体形，则中心原子发生sp3杂化；②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则中心原子发生sp2杂化；③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则中心原子发生sp杂化。 根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则中心原子发生sp3杂化；②若杂化轨道之间的夹角为120°，则中心原子发生sp2杂化；③若杂化轨道之间的夹角为180°，则中心原子发生sp杂化。 根据中心原子的价层电子对数判断 ①若价层电子对数为2，则中心原子发生sp杂化；②若价层电子对数为3，则中心原子发生sp2杂化；③若价层电子对数为4，则中心原 ... ...